chapter06有机废物

第六章有机固体废物资源化技术李彦明有机废弃物有机废弃物有机废弃物有机肥有机肥有机肥从环境的角度从环境的角度从环境的角度秸秆畜禽粪便有机垃圾污水污泥或或从资源和生产资料的角度从资源和生产从资源和生产资料的角度资料的角度环境整治环境整治环境整治土地利用土地利用土地利用资源化技术资源化技术资源化技术施用技术施用技术施用技术有机废弃物有机废弃物有机废弃物有机肥有机肥有机肥从环境的角度从环境的角度从环境的角度秸秆畜禽粪便有机垃圾污水污泥秸秆畜禽粪便有机垃圾污水污泥或或从资源和生产资料的角度从资源和生产从资源和生产资料的角度资料的角度环境整治环境整治环境整治土地利用土地利用土地利用资源化技术资源化技术资源化技术施用技术施用技术施用技术有机废物的概念、来源与类型•概念–是指在植物和动物生产以及人类生活等过程中产生的对原生产系统或原所有者无原使用价值的生物质类残余物。•来源与类型–农业产生的残余物（植物纤维类）–人和动物的排泄物–加工业产生的加工废物–家庭及居民生活产生有机垃圾–污水污泥生物质类废物的来源植物土壤/植物1234567人类消费动物食品加工植物食品加工生物质类垃圾的贮存与收集饲料加工动物动物类残余物植物类残余物无害化处理8农业利用0246810121416181949195719651970197519801985199019952000200120022003200420052006200720082010秸秆量动物粪便人粪便有机垃圾生活污泥有机废物总量/亿吨/年建国以来主要有机废物产生情况有机废物与有机肥料的关系•两者不是≠关系•国内外对有机肥料的认识是存在差异。•国外的“有机肥料”是针对有机农业而言的，而国内的有机肥料多从有机养分的角度考虑。•有机废物是生产有机肥料的原料，有机肥料是其产物。有机废物有机肥料处理和加工工艺有机废物与环境的关系畜禽养殖废弃物排放“房前屋后堆满了秸秆”我国农村的环境状况我国农村的环境状况我国农村的环境状况我国农村的环境状况我国农村的环境状况我国农村的环境状况由有机废物所引发的问题农村地区的环境状况堆满粪便的街道堆满粪便的街道堆满粪便的街道堆满粪便的街道废弃菌棒废弃菌棒废弃菌棒废弃菌棒由有机废物所引发的问题农村地区的环境状况污水灌溉污水灌溉连茅圈连茅圈连茅圈连茅圈水环境水环境水环境水环境由有机废物所引发的问题•大气污染–一个年产10.8万头猪的养猪场，1个小时所排放的大气污染物–15亿个菌体–159kg氨–14.5k硫化氢–25.9kg饲料粉尘•可与水、尘埃相结合悬浮在空气中，形成气溶胶而随风飘散，大气污染半径可达4.5~5.0km（氨含量的卫生标准为0.2mg/L），从而对人造成危害。农村地区的环境状况秸秆焚烧现象依然存在有机废物中病源体的传播途径病源人畜排泄物苍蝇鼠类饲料污染食用植物土壤污染农作物肥料传染病营养不良动物人类传染疾病营养不良致死水饮用水肉食品食物丢弃或污染食用水生动植物寄生水生动植物直接接触或吸入病源人畜排泄物苍蝇鼠类饲料污染食用植物土壤污染农作物肥料传染病营养不良动物人类传染疾病营养不良致死水饮用水肉食品食物丢弃或污染食用水生动植物寄生水生动植物直接接触或吸入病源人畜排泄物苍蝇鼠类饲料污染食用植物土壤污染农作物肥料传染病营养不良动物人类传染疾病营养不良致死水饮用水肉食品食物丢弃或污染食用水生动植物寄生水生动植物直接接触或吸入病源人畜排泄物苍蝇鼠类饲料污染食用植物土壤污染农作物肥料传染病营养不良动物人类传染疾病营养不良致死水饮用水肉食品食物丢弃或污染食用水生动植物寄生水生动植物直接接触或吸入有机废物与环境的关系•千丝万缕的联系•错综复杂相互关系•源与汇•污染物与消纳逆向正向废弃物处理体系废弃物处理体系家庭消费体系家庭消费体系食品加工体系食品加工体系畜牧业体系畜牧业体系种植业体系种植业体系肥料生产体系肥料生产体系废弃物处理体系废弃物处理体系废弃物处理体系废弃物处理体系家庭消费体系家庭消费体系家庭消费体系家庭消费体系食品加工体系食品加工体系食品加工体系食品加工体系畜牧业体系畜牧业体系畜牧业体系畜牧业体系种植业体系种植业体系种植业体系种植业体系肥料生产体系肥料生产体系肥料生产体系肥料生产体系水体土壤与环境的关系有机废弃物有机废弃物有机废弃物和谐社会和谐社会和谐社会可持续发展可持续发展可持续发展循环经济循环经济循环经济社会主义新农村建设社会主义社会主义新农村建设新农村建设有机废弃物有机废弃物有机废弃物和谐社会和谐社会和谐社会可持续发展可持续发展可持续发展循环经济循环经济循环经济社会主义新农村建设社会主义社会主义新农村建设新农村建设有机废物是影响环境质量的主要污染源“四料”技术◦肥料化技术→肥料（有机肥）◦燃料化技术→燃料（沼气、热解气、生物质型煤等）◦饲料化技术→饲料（蚯蚓和动物养殖、SCP等）◦材料化技术→材料（手工艺品、造纸、板材等）25有机固体废物资源化技术•微生物饲料化技术•堆肥化处理技术•乙醇发酵技术•沼气发酵技术6.1有机废物肥料化利用技术•直接循环利用技术•堆肥处理技术及工艺•无土栽培基质化技术26科学解密：鲜花与牛粪之间的甜蜜爱情故事！1、牛粪和鲜花谁是主动追求者？2、为什么牛粪接纳了鲜花？3、牛粪的结果是什么呢？密从何来？1、鲜花。2、鲜花以死相逼。3、以死相报鲜花的知遇之恩。答案如下：这也诠释了有机肥料生产与植物生产相互依存的紧密关系！“庄稼一枝花，全靠粪当家”这句谚语高度总结了鲜花和牛粪之间的爱情价值。植物生产、动物生产和有机肥料生产是维系中华五千多年农耕文明的三大农业生产活动！有机肥料生产植物生产动物生产美国的动物养殖与粪便管理技术•总体原则“简单实用，成本低廉”•主要动物的粪便管理技术–直接堆置(机撒利用)–氧化塘暂存处理(灌溉或地下注射)–沼气处理(暂存后,灌溉或地下注射)堆垛或脱水后堆垛氧化塘暂存处理沼气处理sprayingliquidorganicfertilizerSprayingequipment贮存灌车车载喷洒设备地面喷洒设备地下喷洒设备各地所采用的秸秆还田技术堆沤秸秆覆盖堆沤整株还田焚毁还田腐解还田粉碎还田秸秆覆盖焚毁后还田（资源浪费严重，污染环境）秸秆还田技术直接还田我国的传统沤肥施用有机肥的利用难度越来越大Manurespreading1.垃圾接收系统；2.垃圾前处理系统；3.可利用部分；4.生物处理前的混合部分；5.封闭的一次发酵；6.二次发酵(敞开)；7.运营管理(实验室等等)；8.废气处理生物质类垃圾堆肥场的构成隧道式——北京市南宫堆肥厂丹诺（Dano）堆肥工艺：堆肥时间短造价高运转费用大河北石家庄垃圾处理厂传送式自动翻堆机及槽式发酵技术2m，北、南方4m北方温棚槽式机械翻堆工艺：动态发酵连续进出料适合多种物料发酵池与翻堆机负压引风与正压鼓风相结合堆肥技术尾气过滤鼓风机腐熟肥堆导气层堆料空气阀门抽风机四川绵阳、德阳堆肥厂ThickpileandmachineturningThinpileandmachineturning河北藁城、石家庄ZoneA-thechamberpeaks70°C,nopathogensorseedssurvive,threehours.ZoneB-Metabolicheatenergydrivesthechimneyeffect,airupthroughtheunit.ZoneC-Compostingwasteisstabilised.TOP-thechamberpeaks70°C,nopathogensorseedssurvive,threehours.Middle-Metabolicheatenergydrivesthechimneyeffect,airupthroughtheunit.Bottom-Compostingwasteisstabilised.负压引风堆肥装置示意图布料系统通风系统堆肥发酵仓与通气喷枪出料系统引风系统Windrowturner-DU320GRIZZLYWindrowturner-DU320GRIZZLY•Effectiveoperationduetoindependencefromthewindrowshape•Processingoftallwindrows•Possiblethroughputofover1,000m³/h•Individualcontrolofthenewwindrowshapethroughhydraulicallycontrolleddischargehood•Provencarriervehiclecombinedwithturningunit•Comfortablecabinwithoptimalall-roundview,airconditioning,reversedrivemechanism,charcoalfilter•Self-propelledatupto30km/h,equippedwithareversedrivemechanismforoperationaluse槽式堆肥工艺：发酵时间长有臭味问题占地面积大AnimalwasteWastestorage(lagoons)Landapplication粪便施用技术TurnipCucumberTomatoResearchonIngredientofnurserysubstratesResearchonIngredientofnurserysubstratesChinapatentTomatoSunflowerCucumberCucumberMixingmoldingsoilpreparationSowingWatering32daysLandpreparationtransplant20daysaftertransplant666.2微生物饲料化技术有机废物转化成饲料的潜力常见饲料微生物利用青绿的作物秸等制备青贮饲料农业秸秆畜禽粪便等做发酵饲料担子菌发酵饲料单细胞蛋白与菌体蛋白饲料的生产技术676.1.1有机废物转化成饲料的潜力可饲料化的有机废物的营养价值有机废物转化为饲料的安全性有机废物微生物饲料化的前景和必要性68一、可饲料化的有机废物的营养价值废物名称水分粗蛋白粗脂肪粗纤维无氮浸出液钙磷（P）米糠9.09.415.011.046.00.081.42小麦麸12.113.53.810.455.40.221.09豆饼12.135.96.94.634.60.270.63棉籽饼9.041.40.912.929.40.361.02菜籽饼4.638.111.410.129.90.242.55木薯渣9.03.02.15.678.70.320.02甜菜渣91.60.90.12.63.50.080.05玉米芯8.72.00.728.258.40.100.08花生壳10.17.75.959.910.41.080.07稻草12.92.91.322.845.10.320.17表11-1部分有机废物营养成分（%）69二、有机废物转化为饲料的安全性植物体内含有有毒的生物碱，它对动物有很强的生物活性，有显著的神经系统毒性和细胞毒性。畜禽粪便既含有丰富的营养成分，但也很多有害、有毒物质。有害物包括病原微生物（细菌、病毒、寄生虫）、杀虫剂、有毒金属、药物和激素。一些饼粕类废物作饲料时，含有一些抗营养因子。70三、有机废物微生物饲料化的前景和必要性家畜必需的蛋白质饲料越来越缺乏；草原超载放牧，退化严重；秸秆焚烧造成大量的资源浪费；环境和资源危机的双重压力716.2.2常见饲料微生物细菌类乳酸菌、醋酸菌、芽孢杆菌、丁酸菌、腐败菌、纤维素分解菌酵母菌霉菌担子菌72专用微生物分解秸秆的效果0天3天9天73秸秆发酵饲料生产流程液体发酵罐搅拌吸附机固体发酵机（3m3）746.1.3利用青绿的作物秸等制备青贮饲料可以制备青贮饲料的原料及其青贮饲料的优点饲料青贮原理及发酵过程青贮的方法75一、可以制备青贮饲料的原料禾本科植物玉米全株或茎叶、燕麦、黑麦草、高粱、苏丹草